《電氣控制與plc》課程設計說明書
專業班級
姓名學號
指導教師
自動控制與機械工程學院
２０１２年６月
第一部分: 電氣線路安裝除錯技能訓練
技能訓練題目一:
電氣原理圖:
電氣安裝接線圖:
本人完成的安裝線路實物**一:
技能訓練題目二:
電氣原理圖:
電氣安裝接線圖:
本人完成的安裝線路實物**二:
技能訓練小結:
1.電氣原理圖的繪製要求:
2.電氣接線圖的繪製要求:
3.電器安裝、接線的工藝要求:
４.實訓線路發生的故障及排除辦法：
第二部分:sbr廢水處理plc電氣控制系統設計
（標準範例及格式）
一、小型sbr廢水處理電氣控制系統設計任務書
1．sbr廢水處理工藝的技術要求
sbr廢水處理技術是一種高效廢水回用的處理技術，採用優勢菌技術對校園生活汙水進行處理，經過處理後的中水可以用來澆灌綠地、花木、沖洗廁所及車輛等，從而達到節約水資源的目的。
sbr廢水處理系統方案要充分考慮現實生活中校園生活區較為狹小的特點，力求達到裝置體積小，效能穩定，工程投資少的目的。廢水處理過程中環境溫度對菌群代謝產生的作用直接影響廢水處理效果，因此採用地埋式磚混結構處理池以降低溫度對處理效果的影響。同時，sbr廢水處理技術工藝引數變化大，硬體設計選型與裝置除錯比較複雜，採用先進的plc控制技術可以提高sbr廢水處理的效率，方便操作和使用。
sbr廢水處理系統分別由汙水處理池、清水池、中水水箱、電控箱以及水幫浦、羅茨風機、電動閥門和電磁閥等部分組成，在汙水處理池、清水池、中水水箱中分別設定液位開關，用以檢測水池與水箱中的水位。sbr廢水處理系統示意圖如圖11-1所示。
圖11-1 sbr廢水處理系統示意圖
汙水處理的第一階段：當汙水池中的水位處於低水位或無水狀態時，電動閥會自動開起納入汙水。當汙水池納入的汙水至正常高水位時，電動閥自動關閉，汙水池中汙水呈微氧和厭氧狀態。
汙水處理的第二階段：採用能降解大分子汙染物的曝氣法，可使汙水脫色、除臭、平衡菌群的ph值並對汙染物進行高效除汙，即好氧處理過程。整個好氧（曝氣）時間一般需要6～8h。
在曝氣管路上安裝了排空電磁閥，當電動閥門自動關閉後，排空電磁閥開起，羅茨風機延時空載起動，然後排空電磁閥關閉，汙水池開始曝氣。當曝氣處理結束後，排空電磁閥再次開起，羅茨風機空載停機，然後排空電磁閥延時關閉。曝氣風機在無負荷條件下起動和停止，能起到保護電動機和風機的作用。
經過0.5h的水質沉澱，plc下達起動1#清水幫浦指令，將沉澱後的水幫浦入到清水池。當清水池中的水位公升至正常高水位時，1#清水幫浦自動停止執行。
這時2#清水幫浦自動起動向中水箱幫浦水，當水箱內達到正常高水位時，2#清水幫浦自動停止執行，這時中水箱內的水全部完成處理過程。
如上所示，當中水箱內水位降至低水位時，2#清水幫浦又自動起動向中水箱幫浦水。當汙水池中的水位降至低水位時，電動閥門會自動開啟繼續向汙水池納入汙水。如此迴圈往復。
sbr廢水處理技術針對汙水水質不同選用生物菌群不同，工藝要求會有所不同，電氣控制系統應有引數可修正功能，以滿足廢水處理的要求。
2．sbr廢水處理系統動力裝置
sbr廢水處理系統中所使用的動力裝置（水幫浦、羅茨風機、電動閥），均採用三相交流非同步電動機，電動機和電磁閥（ac220v選配）選配防水防潮型。
1#清水幫浦：立式離心幫浦ls50-10-a，揚程10m，流量29m3/h，1kw。
2#清水幫浦：立式離心幫浦ls40-32.1，揚程30m，流量16m3/h，3kw。
曝氣羅茨風機：tsa-40，0.7m3/min，1.1kw。
電動閥：閥體d97a1x5-10zb-125mm，電動裝置lq20-1，ac380v，60w。
3．sbr廢水處理電氣控制系統設計要求
1) 控制裝置選用plc作為系統的控制核心，根據工藝要求合理選配plc機型和i/o介面。
2) 可執行手動/自動兩種方式，應能按照工藝要求編輯程式並可實時整定引數。
3) 電動閥上驅動電動機為正、反轉雙向執行，因此要在plc控制迴路加互鎖功能。
4) plc的接地應按手冊中的要求設計，並在圖中表示或說明。
5) 為了裝置安全執行，考慮必要的保護措施，入如電動機過熱保護、控制系統短路保護等。
6) 繪製電氣原理圖：包括主電路、控制電路、plc硬體電路，編制plc的i/o介面功能表。
7) 選擇電器元件、編制元器件目錄表。
8) 繪製接線圖、電控櫃布置圖和配線圖、控制面板布置圖和配線圖等。
9) 採用梯形圖或指令表編制plc控制程式。
二、sbr廢水處理電氣控制系統總體設計過程
1．總體方案說明
1) sbr廢水處理系統控制物件電動機均由交流接觸器完成起、停控制，電動閥電動機要採用正、反轉控制。
2) 汙水池、清水池、中水水箱水位檢測開關，在選型時考慮抗干擾性能，選用電極考慮耐腐蝕性。
3) 電動閥上驅動電動機，其內部設有過載保護開關，為常閉觸點，作為電動閥過載保護訊號，plc控制電路考慮該訊號邏輯關係。
4) 1#清水幫浦、2#清水幫浦、羅茨風機電動機、電動閥電動機分別採用熱繼電器實現過載保護，其熱繼電器的常開觸點通過中間繼電器轉換後，作為plc的輸入訊號，用以完成各個電動機系統的過載保護。
5) 羅茨風機的控制要求在無負載條件下起動或停機，需要在曝氣管路上設定排空電磁閥。
6) 主電路用斷路器，各負載迴路和控制迴路以及plc控制迴路採用熔斷器，實現短路保護。
7) 電控箱設定在控制室內。控制面板與電控箱內的電器板用bvr型銅導線連線，電控箱與執行裝置之間採用端子板連線。
8) plc選用繼電器輸出型。
9) plc自身配有24v直流電源，外接負載時考慮其供電容量。plc接地端採用第三種接地方式，提高抗干擾能力。
課程設計說明書格式
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課程設計說明書內容要求
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西華大學課程設計說明書格式要求
第一條 計算書 格式 或計算書 手寫 列印均可，需採用統一的課程設計用紙。紙張大小a4，上下左右各留2.2cm頁邊距。手寫時用黑或藍墨水工整書寫 列印 1.5倍行距，正文本型使用小四號宋體，小標題使用小四號黑體，大標題使用四號黑體，章節標題使用小三號黑體 居中。頁尾居中，用於標頁碼。格式如 第二條課...